§ III.3.7

Тензорное произведение представлений

[4/0%]
LaTeX
Задача III.3.7.1

При помощи формулы (6) и таблиц из п. 1 § 2, п. 2 § 5, п. 4 § проверить, что справедливы разложения

Φ(3)⊗Φ(3)≈Φ(1)+˙Φ(2)+˙Φ(3) \Phi ^{(3)} \otimes \Phi ^{(3)} \approx \Phi ^{(1)} \dot{+} \Phi ^{(2)} \dot{+} \Phi ^{(3)}

для тензорного квадрата двумерного представления Φ(3)\Phi^{(3)} симметрической группы S3S_{3} и

Φ(5)⊗Φ(5)≈Φ(1)+˙Φ(2)+˙Φ(3)+˙Φ(4) \Phi ^{(5)} \otimes \Phi ^{(5)} \approx \Phi ^{(1)} \dot{+} \Phi ^{(2)} \dot{+} \Phi ^{(3)} \dot{+} \Phi ^{(4)}

для тензорного квадрата двумерного представления Φ(5)\Phi^{(5)} группы кватернионов Q8Q_{8}.

?
Задача III.3.7.2

Представления прямого произведения групп. Пусть имеются две группы G,HG, H с линейными представлениями (Φ,V),(Ψ,W)(\Phi , V),(\Psi , W). Тогда, полагая

(Φ⊗Ψ)(g⋅h)=Φ(g)⊗Ψ(h) (\Phi \otimes \Psi )(g \cdot h)=\Phi (g) \otimes \Psi (h)

где g⋅hg \cdot h — элемент прямого произведения G×HG \times H групп G,HG, H, мы заставим G×HG \times H действовать на тензорном произведении V⊗CWV \otimes \mathbb {C} W; как обычно,

(Φ(g)⊗Ψ(h))(v⊗w)=Φ(g)v⊗Ψ(h)w (\Phi (g) \otimes \Psi (h))(v \otimes w)=\Phi (g) v \otimes \Psi (h) w

Проверить, что так определённое отображение

Φ⊗Ψ:G×H⟶GL(V⊗W) \Phi \otimes \Psi : G \times H \longrightarrow \mathrm{GL}(V \otimes W)

является представлением группы G×HG \times H с характером χΦ⊗Ψ=χΦχΨ\chi_{\Phi \otimes \Psi }=\chi_{\Phi } \chi_{\Psi }. Доказать следующее утверждение. Пусть Φ(1),…,Φ(r)\Phi^{(1)}, \ldots , \Phi^{(r)} (соответственно Ψ(1),…,Ψ(s)\Psi^{(1)}, \ldots , \Psi^{(s)}) все неприводимые представления группы GG (соответственно HH). Тогда представления Φ(i)⊗Ψ(j)\Phi^{(i)} \otimes \Psi^{(j)} группы G×HG \times H неприводимы, и все неприводимые представления группы G×HG \times H исчерпываются представлениями

Φ(i)⊗Ψ(j),1⩽i⩽r,1⩽j⩽s. \Phi ^{(i)} \otimes \Psi ^{(j)}, \quad 1 \leqslant i \leqslant r, \quad 1 \leqslant j \leqslant s.
?
Задача III.3.7.3

Формы xy,xn+ynx y, x^{n}+y^{n} являются инвариантами двумерной линейной группы диэдра

(Dn,Φ)=⟨[ε00ε−1],[0110]⟩,εn=1 \begin{gathered} \left(D_{n}, \Phi \right)=\left\langle \left[\begin{smallmatrix} \varepsilon & 0 \\ 0 & \varepsilon ^{-1} \end{smallmatrix}\right], \quad \left[\begin{smallmatrix} 0 & 1 \\ 1 & 0 \end{smallmatrix}\right]\right\rangle , \\ \varepsilon ^{n}=1 \end{gathered}

(см. упр. 9 из § 5). Показать, что любой другой (целый) инвариант группы (Dn,Φ)\left(D_{n}, \Phi \right) имеет вид многочлена от xy,xn+ynx y, x^{n}+y^{n}.

?
Задача III.3.7.4

Проверить, что группа кватернионов, рассматриваемая в своём двумерном неприводимом представлении, не обладает квадратичными и кубическими инвариантами. Что можно сказать о формах x2y2,x4+y4x^{2} y^{2}, x^{4}+y^{4}?

?